1、 过程控制工程过程控制工程 课程课程设计说明书设计说明书 设计题目设计题目 精馏装置精馏装置 DCS 控制控制 系统设计系统设计 系系 部部 电气工程与自动化系电气工程与自动化系 专专 业业 自动化自动化 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 20132013 年年 1111 月月 1414 日日 摘 要 随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多， 分离的产品纯度越来越高。采用提馏段温度作为间接质量指标，它能够较直接地反映提 馏段产品的情况。将提馏段温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。 所以，在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比
2、对馏出液高时，常采用提馏段温度 控制方案。 影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化，顶部馏出物及底部出料变化；影响 能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化，再沸器加热量和冷凝器冷却量变化，及塔 的环境温度变化。采用 PID 控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。 关键词：精馏 温度 PID 控制 目录 一一 精馏装置的工作原理精馏装置的工作原理 3 3 1 精馏装置的概述 3 （1）精馏的简介 3 （2 2）精馏原理以及工业流程）精馏原理以及工业流程 3 3 2.2.2.单回路控制系统的选用原则 6 6 2.3.1.精馏塔精馏段被控变量的选择 6 6 二二 控制系统设计控制系统设计
3、 错误!未定义书签。 2.1 控制方案类型 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 单回路控制系统简介 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.1. 单回路控制系统的结构和类型. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.2.单回路控制系统的选用原则 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.3 精馏塔精馏段温度控制系统设计方案 错 误错 误 ! ! 未定义书签。未定义书签。 2.3.1.精馏塔精馏段被控变量的选择 7 2.3.2精馏段温度控制系统温度检测点选择 8 三三 精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计 错误!未定义书签。 四四 计算机控制系统
4、基本介绍计算机控制系统基本介绍 7 7 4.1 计算机控制系统的基本组成 . 7 4.2 直接数字控制系统 DDC 8 4.3 DCS 软件体系结构 8 五五 DCSDCS 系统的配置与说明系统的配置与说明 1010 5.1 DCS 控制系统总控制图 1010 5.2 系统的硬件配置 12 5.3 DCS 系统的前期统计 . 13 5.4 DCS 系统的功能 . 17 5.5 DCS 系统的硬件安装 . 22 5.6 DCS 系统的实时监控画面 . 23 六六 精馏装置的控制说明精馏装置的控制说明 2626 6.1 精馏装置的控制 2626 七七 设计时需注意的问题设计时需注意的问题 27 致
5、谢致谢 2828 参考文献参考文献 2929 一 精馏装置的工作原理 1 精馏装置的概述 （1）精馏的简介 精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。 它是依据精馏原理对 液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不 同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。经多次部分液相汽化和 部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离的 目的，满足化工连续化生产的需要。精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏 塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到 高纯度产品的重要手段。维持正常的塔釜温度，可以避免轻组分流失，提高物料的回 收率，也可减少残余物料的污染作用。 影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰（如进料流量，温度及成 分等的变化对温度的影响） 。一般情况下精馏塔塔釜的温度，我们是通过控制精馏塔 釜内灵敏板的温度来控制的。 灵敏板是当外界条件或负荷改变时精馏塔内温度变化最 灵敏的一块塔板。以往调节只是采用灵敏板温度调节器单一回路调节，调节反应慢， 时间滞后，对精馏操作而言，产品的纯度很难保证。精馏塔是一个多输入多输出的对 象，它由很多级塔板组成，内在机理复杂，对控制要求又大多较高。这些都给自动控 制带来一定的困难。同时各塔工艺结构特点有千差万别，
